Автори | Т.В. Лоскутова1,2, Я.А Кононенко1, Н. Харченко3 , O.П. Уманський4, Д.В. Ведель4, Т.П. Говорун3 |
Афіліація |
1Національний технічний університет України «КПІ ім. І. Сікорського», 03056 Київ, Україна 2Університет Отто фон Геріке Maгдебурга, 39106 Maгдебург, Німеччина 3Сумський державний університет, 40007 Суми, Україна 4Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України, 03142 Київ, Україна |
Е-mail | hovorun@pmtkm.sumdu.edu.ua |
Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 1 |
Дати | Одержано 10 січня 2025; у відредагованій формі 15 лютого 2025; опубліковано online 27 лютого 2025 |
Цитування | Т.В. Лоскутова, Я.А Кононенко, Н. Харченко, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 1, 01024 (2025) |
DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(1).01024 |
PACS Number(s) | 81.10. – h, 81.10.Dn, 61.43.Bn, 61.50.Ks, 81.30.Hd |
Ключові слова | Покриття (83) , Комплексна дифузійна насиченість, Оксид (125) . |
Анотація |
Досліджено процеси формування дифузійних покриттів на сталі 45 після двох методів насичення: дифузійного хромоалітування та комплексна двоетапна обробка (електрохімічного нікелювання та дифузійне хромоалітування). Нікелювання здійснювали в електролітах на основі сірчанокислого нікелю за температури 40 °C та щільності струму 3 А/дм2. Комплексне хромоалітування проводили порошковим методом при 1050 °C протягом 4 годин. Встановлено, що на поверхні формуються дифузійні покриття загальною товщиною від 20.5 мкм до 23.0 мкм із перехідною зоною на основі твердого розчину α-Fe товщиною до 55 мкм. Мікрорентгеноспектральний аналіз показав наявність нітриду хрому Cr2N, а також зон з фазами Cr2Al та твердим розчином хрому й алюмінію. Отримане покриття складається з чотирьох зон. Мікротвердість поверхневої зони покриття 16.0 – 16.2 ГПа. Дифузійне хромоалітування зразків сталі 45 з шаром на основі нікелю товщиною 20 мкм реалізували при температурі 1050 °С впродовж 4 годин. Комплексна двоетапна обробка призводить до формування покриття товщиною 35 – 45 мкм. Показано, що формування захисних покриттів значно підвищує стійкість сталі 45 до окиснення завдяки утворенню щільної оксидної плівки. Визначено структуру оксидних включень, які містять хром, алюміній та залізо, що утворюють шпінельні фази. Двостадійний процес з попереднім нікелюванням забезпечив рівномірне розташування гетерогенних шарів без відшарувань Додаткова попереднє нікелювання змінює механізм окислення та дозволяє отримати покриття, які мають більшу пластичність. |
Перелік цитувань |